[发明专利]一种低流动压力损失异形渐变排气结构

摘要

本发明提出一种低流动压力损失异形渐变排气结构，由集气壳、异形渐变排气管、排气壳法兰组成；通过汽轮机内流动特征设计排气管类椭圆形入口以避免间隙泄漏流、做功后乏汽等蒸汽直接撞击集气壳壁面引起的流动损失，并通过流道渐变形式设计以减少掺混过程的损失，实现了小工质流量汽轮机的低流动排气作用，本结构通过流道设计减小排气压损、降低汽轮机背压、改善内部流动，且使得排气段紧凑，可用于水下、空天等特殊环境的闭式循环汽轮机动力。

主权项

1.一种低流动压力损失异形渐变排气结构，其特征在于：由集气壳、异形渐变排气管、排气壳法兰组成；其中集气壳密封固定安装在汽轮机喷管盒壳体上，排气壳法兰与冷凝器配气法兰密封固定连接；/n所述集气壳内壁直径等于汽轮机叶顶处机匣内径；/n所述异形渐变排气管入口形状为类椭圆形，采用以下过程设计得到：/n首先建立一个平面扇环结构，其中的扇环外径等于汽轮机叶顶处机匣内径，径向长度等于汽轮机叶顶处机匣内壁到叶片根部圆处的距离加上设定的距离余量，扇环的圆心角等于汽轮机喷管中的所有喷嘴在叶片中径处圆周上所占的圆心角度与两个叶片角度及设定的角度余量之和；/n其次以扇环内弧线两端连线作为中心线，对扇环外弧直径线对称镜像，并利用以叶片高度为直径的导圆对两端外弧线进行封闭处理，得到由两侧外弧线和导圆组成的异形渐变排气管入口形状；/n所述异形渐变排气管出口形状为圆形，并采用通流仿真确立满足出口流速要求的最小圆形直径；/n所述异形渐变排气管入口面与出口面平行且两个面的距离根据设定的安装空间要求确定；入口面短轴所在直线与出口面圆心点形成的平面与入口面垂直；/n通过高阶曲线扫略异形渐变排气管入口类椭圆和出口圆获得异形渐变排气管内壁曲面；/n所述异形渐变排气管密封固定连接在集气壳与排气壳法兰之间；其中异形渐变排气管入口与集气壳连通，且入口类椭圆长轴方向覆盖汽轮机喷管中的所有喷嘴，并在叶轮旋转方向延展两个叶片角度。/n